COMPLEMENTI DI FISICA

Anno accademico 2022/2023 - Docente: RINO PERSIANI

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza approfondita degli argomenti di Elettricità, Magnetismo ed Ottica illustrati nel programma del corso. Capacità di affrontare e risolvere problemi sugli argomenti indicati.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso consiste di lezione frontali ed esercitazioni

Durante le esercitazioni saranno svolti esercizi simili a quelli di esame

Prerequisiti richiesti

Conoscenza del programma di Fisica I

Frequenza lezioni

Non richiesta ma fortemente consigliata


Contenuti del corso

Elettrostatica

Carica elettrica: proprietà. Conduttori e isolanti. Legge di Coulomb. Campo elettrico di una carica puntiforme. Campo elettrico di distribuzioni di carica. Flusso del campo elettrico e legge di Gauss. Conduttori in equilibrio elettrostatico. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Potenziale ed energia potenziale di distribuzioni discrete e continue di cariche. Conduttori carichi: campo e potenziale. Condensatori. Energia e densità di energia del campo elettrico. Dielettrici. Polarizzazione dei dielettrici. Condensatori con dielettrico.

Corrente elettrica

Intensità e densità di corrente. Modello classico della conduzione. Resistenza e legge di Ohm. Resistenza, resistività e dipendenza dalla temperatura. Energia e potenza elettrica. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff. Circuito RC.

Magnetismo

Linee di forza del campo magnetico. Forza di Lorentz. Moto di particelle cariche in un campo magnetico. Forze su conduttori percorsi da corrente. Momento meccanico su circuiti piani. Campo magnetico generato da correnti stazionarie. Legge di Ampere. Proprietà magnetiche della materia.

Induzione elettromagnetica

Forza elettromotrice indotta. Legge di Faraday e di Lenz. Alternatore. Auto e mutua induzione. Circuti RL. Energia e densità di energia del campo magnetico. Corrente alternata. Circuiti RLC serie. Impedenza. Potenza. Trasformatore.

Fenomeni ondulatori

Descrizione di un’onda. Equazione differenziale delle onde piane. Onde trasversali e longitudinali. Onde meccaniche. Onde acustiche. Intensità di un’onda acustica. Onde elettromagnetiche. Spettro delle onde elettromagnetiche. Intensità delle onde elettromagnetiche.

Ottica geometrica

Velocità della luce e metodi di misura. Leggi della riflessione e rifrazione. Riflessione totale.

Testi di riferimento

  1. P.Mazzoldi, M.Nigro,C.Voci–Elementi di Fisica-Elettromagnetismo e onde- EdiSES
  2. D. Halliday, R. Resnick e K. Krane - Fisica 2 - Casa Editrice Ambrosiana

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1ElettrostaticaTesto 1
2Corrente elettricaTesto 1
3magnetismoTesto 1
4Induzione elettromagneticaTesto 1
5Fenomeni ondulatoriTesto 2
6ottica geometricaTesto 2

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame è costituito da una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consiste nel risolvere, in due ore, due esercizi riguardanti il programma d’esame. La prova scritta si intende superata con una votazione di 15/30.

La prova orale consiste nella discussione della prova scritta ed in un colloquio orale per la verifica della conoscenza degli argomenti svolti durante il corso.

La valutazione finale dell'esame, sulla base di quanto verificato nella prova scritta e nella prova orale, è determinata dai seguenti criteri: livello di conoscenza degli argomenti richiesti, capacità espressiva e proprietà di linguaggio, capacità di applicare le conoscenze a semplici casi studio (come emerso nella prova scritta), capacità di collegamento dei diversi temi del programma di insegnamento.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Campo elettrico

Legge di Gauss

Potenziale elettrico

Condensatori

Dielettrici

Corrente elettrica

Legge di Ohm

Potenza elettrica

Campo magnetico

Legge di Ampere

Induzione elettromagnetica

Onde meccaniche

Onde elettromagnetiche

Leggi di Snell e riflessione totale